内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、单选题
1.如图是A、B两电阻的U-I图像,由图像中信息可知( )
A.A、B都是阻值不变的电阻
B.当B两端电压为2V时,RB=5Ω
C.A、B串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.A、B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
2.将欧姆定律的公式变形得到,关于此式的物理意义,下面说法中正确的是( ).
A.导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比
B.导体中通过的电流越大,则电阻越小
C.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
D.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
3.关于欧姆定律,以下说法中错误的是( )
A.对某一导体来说,导体中的电流强度与其两端的电压成正比
B.在相同电压的条件下,不同导体中的电流强度跟导体的电阻成反比
C.导体中的电流与导体两端的电压、导体的电阻有关
D.导体中的电流与导体两端电压、导体的电阻均无关,因为电压跟电阻的比值是一个恒量
4.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 1.0A”字样,乙标有“10V 0.5A”字样。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)( )
A.12.5V B.17.5V C.35V D.25V
5.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.电阻R1的阻值为15Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
6.如图所示,电源电压为4.5V,定值R1电阻为5Ω,滑动变阻器R2规格为“20Ω,1A”。电流表量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,为了保证电路安全,下列说法正确的是( )
A.电路的最大电流是1.6A
B.电路的最大电流是1A
C.滑动变阻器接入电路的最大电阻是20Ω
D.滑动变阻器接入电路的最大电阻是10Ω
7.如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A.U1>U2 B.I1=I2 C.I1<I2 D.U1=U2
8.如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V保持不变.滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样.定值电阻R2=5Ω.电压表的最大测量值3V;电流表的最大测量值0.6A.开关S闭合后.如果要求电压表和电流表的示数均不超过各自的最大测量值,则滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是( )
A.0﹣20Ω B.10﹣20Ω C.5﹣10Ω D.2.5﹣10Ω
二、填空题
9.小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化。选用的器材有:3V电源、湿度传感器(其电阻的阻值随相对湿度的增大而减小)、定值电阻、一只电压表(量程为0~3V)等。当相对湿度为时,,电压表示数为2V,则电压表是并联在 的两端。当电压表示数变大时,教室里相对湿度 。(填“增大”、“减小”)
10.小文测小灯泡的电阻,电路如图甲所示闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到b端,这样做的目的是 ;闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表的示数如乙图所示,若此时电压表的示数为3V,则此时灯丝的电阻为 Ω。
11.如图所示电路,电源电压恒定不变,R大小也保持不变。当闭合开关并向左移动滑片P时,电压表的示数 ,电流表的示数 。(均选填“变小”“变大”或“不变”)
12.如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中,电流表A的示数将 ,电压表的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.如图所示, 电源电压 U=3V保持不变, 滑动变阻器 R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于 A端时,电流表A的示数为0.3A,则定值电阻R= Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表V的示数变化范围是 V到 V。
三、实验探究题
14.小明用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻。电路中电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)小明设计的电路中有一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并在原图上用笔画出正确的连线;
(2)断开开关,检查电路,应将滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)实验中,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω;(结果保留两位小数)
(4)小明发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都大于0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关,对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能在0.5V~3.0V之间变化,测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在图丙虚线框中画出电路图,要求电路连接后不再拆接。
四、计算题
15.图甲所示电路中,灯泡L额定电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,两个滑动变阻器的规格分别为“20Ω 0.5A”和“40Ω 2.5A”。当S闭合时,移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值的灯泡L正常发光,灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)电源不变,用定值电阻替换灯泡L,闭合开关,在滑片P从a端移动到b端的过程中,两电表示数的U-I关系如图丙所示。当滑片P在中点c时,电流表指针指到刻度盘的中央位置(可能重新选择了电表量程和变阻器)。求电阻的最大电功率。
参考答案
1.D
2.A
3.D
4.B
5.C
6.D
7.B
8.D
9.定值电阻R;增大
10.保护电路;10
11.变大;变大
12.变小;变大
13.10;3;1
14.;左;8.33;
15.(1)由图乙可知,当灯泡L两端电压为额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.6A,
根据欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻
(2)当灯泡L正常发光,电流为0.6A,大于滑动变阻器“20Ω 0.5A”的最大电流,所以滑动
变阻器选择“40Ω 2.5A”,此时滑动变阻器的电阻为滑动变阻器最大阻值的,
即,串联电路总电压等于各用电器电压之和电源电压
(3)电源电压不变,用定值电阻替换灯泡,当滑动变阻器P置于b时,
根据电阻的串联和欧姆定律可得:;当滑动变阻器P置于a时,
滑动变阻器连入电路的电阻为0,则根据电阻的串联和欧姆定律可得
由图丙可知
即
解得
由于当滑片P在中点c时,电流表指针指到刻度盘的中央位置;
可能为0.3A也可能为1.5A,即的可能值为0.45A或2.25A;
当滑动变阻器滑片P置于a时,电路是只有的简单电路,则
或者为
根据变阻器,确定滑动变阻器的规格为:“20Ω 0.5A”,
即
当滑片位于a时,电阻的电功率最大,为
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